Teodolit

Iz Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretragu
Teodolit (sredina XX veka)

Teodolit je mjerni uređaj za određivanje horizontalnih i vertikalnih uglova u topografskim snimanjima , geodetskim i rudničkim premjerima , u građevinarstvu i dr. Glavna radna mjera u teodoliti su udovi sa stepenom i minutnom podjelom (horizontalna i vertikalna). Teodolit se može koristiti za mjerenje udaljenosti pomoću daljinomjera sa žarnom niti [1] i za određivanje magnetnih azimuta pomoću kompasa .

Alternativni razvoj teodolita dizajn je gyrotheodolite, cinetheodolite i tacheometer .

Teodolit uređaj

Teodolit 1866
Teodolit 1840

Strukturno, teodolit se sastoji od sljedećih glavnih jedinica:

  • Kućište sa horizontalnim i vertikalnim krugovima za brojanje i drugim tehnološkim jedinicama;
  • Stalak (ponekad se koristi izraz "tribrach") sa tri zavrtnja za podizanje i kružnim nivoom (za nivelisanje teodolita);
  • Telescope;
  • Vodeći i pričvrsni vijci za usmjeravanje i fiksiranje teleskopa na objekt promatranja;
  • Cilindrični nivo;
  • Optički visak za precizno centriranje preko tačke;
  • Mikroskop za odbrojavanje za očitavanje.
Princip rada teodolita

Horizontalni krug teodolita

Horizontalni krug teodolita je dizajniran za mjerenje horizontalnih uglova i sastoji se od udova i alidade .

Limb je stakleni krug, na čijem se zakošenom rubu nanose jednake podjele pomoću automatske mašine za podelu. Vrijednost podjele limba (vrijednost luka između dva susjedna poteza) određuje se digitalizacijom stepena (rjeđe tuče) udaraca. Udovi su digitalizovani u smeru kazaljke na satu od 0 do 360 stepeni (0 do 400 gon ). [2]

Ulogu alidade obavljaju posebni optički sistemi - uređaji za čitanje. Alidada rotira oko svoje ose u odnosu na fiksni brojčanik zajedno sa gornjim delom uređaja; u ovom slučaju, očitavanje duž horizontalnog kruga se mijenja. Ako zategnete zavrtanj za stezanje i odvrnete brojčanik , alidada će se rotirati zajedno s točkićem i broj se neće promijeniti.

Ud je zatvoren metalnim kućištem koje ga štiti od oštećenja, vlage i prašine.

Geometrijski uslovi teodolita, njihova verifikacija

Geometrijski uslovi

  • Os cilindričnog nivoa u alidadi horizontalnog kruga mora biti okomita na os rotacije alidade.
  • Os rotacije alidade mora biti postavljena okomito.
  • Vidna os cijevi mora biti okomita na os rotacije cijevi.
  • Os rotacije cijevi mora biti okomita na os rotacije alidade.
  • Vertikalni navoj konca mora ležati u ravni kolimacije.

Verifikacija teodolita

Provjere teodolita su radnje koje imaju za cilj otkrivanje da li su ispunjeni geometrijski uslovi nametnuti instrumentu. Da bi se ispunili narušeni uslovi, vrši se korekcija koja se naziva poravnanje alata.

Os cilindričnog nivoa alidade horizontalnog kruga mora biti okomita na os rotacije alidade

Ovaj uslov je neophodan da se osa rotacije alata (alidade) dovede u radni položaj, odnosno da je pri merenju uglova okomita. Da biste provjerili ispunjenje uvjeta okretanjem alidada, postavite os libele koja se provjerava u smjeru bilo koja dva vijka za podizanje i, istovremeno ih rotirajući u različitim smjerovima, dovedite balon nivoa na nultu tačku (do sredine ampule), tada će os nivoa zauzeti horizontalni položaj. Zarotirajmo alidadu, a sa njom i nivo, tačno za 180 stepeni.

Ako, nakon dovođenja balončića nivoa na nulu i okretanja alidade za 180 °, balon nivoa ostane na svom mestu, onda je uslov zadovoljen.

Za obavljanje ostalih provjera potrebno je uređaj dovesti u radni položaj.

Jedna od niti mreže mora biti u vertikalnoj ravni

Provjera i podešavanje ovog stanja može se izvršiti pomoću odvoda postavljenog 5-10 m od instrumenta. Ako se provjereni navoj mreže ne poklapa sa slikom viska u vidnom polju cijevi, tada uklonite poklopac, lagano olabavite (za otprilike pola okreta) četiri vijka koji pričvršćuju okular s tijelom cijevi , i okrenite okular sa rešetkom u željeni položaj. Pričvrstite zavrtnje i stavite kapu.

Nakon podešavanja, druga nit mreže treba da bude horizontalna. To možete provjeriti tako što ćete ovu nit usmjeriti u tačku i rotirati alidadu sa usmjerenim vijkom u azimutu ; nit mora ostati na ovom mjestu. U suprotnom, podešavanje se mora ponoviti. Nakon ispravnog postavljanja mreže, u budućnosti, pri ponavljanju provjera, to se ne može ponoviti.

Os nišana treba biti okomita na os rotacije teleskopa

Ovaj uvjet je neophodan tako da kada se cijev rotira oko svoje ose, os nišana opisuje ravan, a ne konične površine. Nišanska ravan se još naziva i kolimaciona ravan. Vertikalni krug rotira oko ose zajedno sa cijevi. Za prebacivanje cijevi iz položaja mjenjača u položaj CL ili obrnuto, potrebno je prenijeti kroz zenit sa fiksnim krakom i alidadu okrenuti okom za 180° tako da možete usmjeriti cijev na isti predmet na različitim pozicijama. U isto vrijeme, na mjestu u odnosu na ud, gdje pomična 1 se nalazi, dijametralno suprotan pomična 2 sada će se nalaziti i broj stepeni uzeti zajedno pomična I pre nego što je alhidada i duž nonijus II nakon uključivanja alhidada strane 180° bi trebao biti isti. Ako je os nišana okomita na os rotacije teleskopa, onda kada ga usmjerimo sa CP i CL u udaljenu tačku koja se nalazi približno na nivou osi rotacije teleskopa, dobićemo ispravna očitavanja luka duž fiksni horizontalni ud pomoću I (sa CP) i II (sa CL) ) noniusima. Ako os nišana nije okomita na os rotacije cijevi i zauzima pogrešan položaj za vrijeme CP i kada CL, tada će očitanja duž horizontalnog kraka uključivati ​​grešku koja odgovara rotaciji osi nišana za ugao tzv. kolimacijske greške. Projekcija ovog ugla na horizontalnu ravninu ekstremiteta varira u zavisnosti od ugla nagiba osi nišana. Stoga, pri obavljanju ove provjere, linija vidljivosti treba biti što je moguće horizontalnija.

Podešavanje: laganim otpuštanjem jedne vertikale, na primjer, gornjeg, korekcijskog zavrtnja sa mrežicom, mreža se pomiče, djelujući s njom sa bočnim korekcijskim zavrtnjima sve dok se točka presjeka navoja ne poravna sa slikom promatrane točke.

Nakon podešavanja, potrebno je ponoviti verifikaciju i uvjeriti se da je uvjet ispunjen.

Os rotacije teleskopa treba da bude okomita na os rotacije instrumenta (alidada)

Ovaj uslov je neophodan kako bi nakon dovođenja instrumenta u radni položaj, kolimaciona (nišanska) ravan bila okomita. Da bi se potvrdilo ispunjenje ovog uslova, instrument se dovodi u radni položaj i tačka preseka mreže niti se usmerava na visoku i blisku (na udaljenosti od 10-20 m od instrumenta) tačku odabranu na nekoj lagani zid. Bez okretanja alidada, cijev se sa sočivom naginje do približno horizontalnog položaja svoje ose i označava se tačka na istom zidu na koju se projektuje tačka preseka navoja. Pomjerajući cijev kroz zenit, na drugom položaju kruga, ponovo usmjerite os nišana na istu točku i, kao i prethodnu, naginjući cijev u približno horizontalni položaj, označite točku.

Ako se obe tačke poklapaju u jednoj tački, onda je uslov zadovoljen.

Ispunjenje razmatranog uvjeta osigurava postrojenje ili se proizvodi u radionici, budući da savremeni teodoliti nemaju odgovarajuće korekcijske zavrtnje.

Nulta tačka vertikalnog kruga teodolita mora biti konstantna [3]

Za verifikaciju, teodolit se izravnava i nulta tačka se određuje 2-3 puta. Određivanje nulte lokacije uključuje nišanje u istoj tački na pozicijama licem u lice i licem u lice. Svakim ciljanjem na odabranu tačku vrši se očitavanje duž okomitog kruga teodolita. Ako nema kompenzatora, tada se balon nivoa u alidadi vertikalnog kruga mora postaviti na nultu tačku. Ako fluktuacije nulte tačke ne prelaze dvostruku tačnost očitavanja u krugu, onda možemo pretpostaviti da se vrši verifikacija, u izuzetnim slučajevima vrši se dodatno merenje kroz balans osa.

Standardni asortiman teodolita Rusije u skladu sa GOST 10529-96 [4]

Vrste teodolita:
OT-02, OTB, OTS, TB-1, Theo-010, TE-B1, T1, T2 - visoke preciznosti
T5, OTSH, Theo-020, TE-C1, TT-4, OMT-30, TT-5, TTP, TN, TG-5, T15 - tačno
T30, Theo-120, TE-E4, TT-50, TOM, Te-5 - tehnički
T60, TM-1 - tehnički (trenutno se ne proizvodi) (koristi se za priručnike za obuku i izviđanje terena tokom ekspedicije).

Slovo T - znači "teodolit", a naredni brojevi - vrijednost srednje kvadratne greške u sekundama, mjerena u jednom koraku u laboratorijskim uslovima. Oznaka teodolita napravljenog posljednjih godina može izgledati ovako: 2T30MKP. U ovom slučaju, prva znamenka pokazuje broj modifikacije („generacija“).

M - minsko premjeravanje (za rad u rudnicima ili tunelima; može se pričvrstiti na plafon i koristiti bez stativa , osim toga, u geodetskom teodoliti u vidnom polju nišanske cijevi nalazi se skala za posmatranje zamaha visak prilikom prenošenja koordinata sa površine na rudnik).

K - prisustvo kompenzatora koji zamjenjuje nivoe.

P - teleskop direktnog vida, odnosno teodolitski teleskop ima sistem okretanja za dobijanje direktne (ne invertirane) slike.

A - sa autokolimacionim okularom (autokolimacija);

E - elektronski.

Ranije korišteno:

T - Totalna stanica (instrument je sposoban (ima utičnicu ili uređaj u kompletu) za mjerenje udaljenosti) [5]

G - planina [5]

AShT - Aerološki pilot-balon teodolit [5]

Ponavljajući teodolit

Ponavljajući teodoliti ili optički imaju poseban sistem ponavljanja osovina udova i alidada, koji omogućava da se limb, zajedno sa alidadom, samostalno i/ili zajednički okreće oko svoje ose. Takav teodolit omogućava sekvencijalnu rotaciju alidade da se nekoliko puta odgodi (ponovi) na limbu vrijednost izmjerenog horizontalnog ugla, čime se povećava tačnost mjerenja, da se očitaju očitanja na dvije dijametralno suprotne strane. Takvi se uređaji nazivaju i optičkim kako bi se razlikovali od mehaničkih teodolita. Ud je napravljen od stakla. [5] [6]

Teodoliti koji se ne ponavljaju

U neponovljivim teodolitima, udovi su čvrsto pričvršćeni stalkom, a rotacija i učvršćivanje u različitim položajima vrši se pomoću vijaka za pričvršćivanje ili uređaja za okretanje. Takvi teodoliti se nazivaju i "mehaničkim". Ud je izrađen od metala. [5]

Fototeodolit

Fototeodolit ili cineteodolit je vrsta teodolita u kombinaciji sa foto i/ili filmskom kamerom i drugim optičkim sistemima. Služi za precizno fotografisanje sa ugaonim referenciranjem geoloških objekata i veštačkih struktura, kao i za merenje ugaonih koordinata aviona . Strukturno, to može biti filmska kamera, neovisna o optičkom kanalu teodolita i čvrsto pričvršćena na njega, ili refleksna kamera s jednim sočivom, čije tražilo služi kao optički kanal teodolita. Ranije proizvedeni kinoteodoliti korišteni su za snimanje na fotografske ploče velike rezolucije visoke rezolucije. Trenutno se proizvode filmski, pločasti i digitalni fototeodoliti. Ako se objekt fotografira s dva ili više fototeodolita, tada pomoću geodetske raskrsnice možete dobiti približne podatke o veličini objekta, visini i brzini leta. [ izvor neodređen 3866 dana ]

Teodoliti modeli

Žiroteodoliti

Žiroteodolit

Žiroteodolit je žiroskopski nišanski uređaj namijenjen za orijentaciju tunela , rudnika , topografsko referenciranje i sl. Žiroteodolit se koristi za određivanje azimuta (omjera) orijentiranog pravca i ima široku primjenu u geodetskim, geodetskim, topografskim i drugim radovima. Po principu rada žiroteodolit je i pripada vrsti žirokompasa . Brojne sheme žiroteodolita su zasnovane na principu Foucaultovog žirokompasa . Pored žiroskopskog senzorskog elementa, žiroteodolit uključuje i goniometrijski uređaj za očitavanje položaja senzorskog elementa i određivanje azimuta (smjera) orijentiranog smjera. Uređaj za mjerenje ugla sastoji se od brojčanika sa stepenom i minutnom podjelom, koji je čvrsto povezan sa svojom alidadom. Posmatranje se vrši prema potezu projektovanom na ogledalu koje je pričvršćeno za osjetljivi element. U ovom slučaju, linija vida teleskopa će biti paralelna sa osom žiroskopa . Određivanje azimuta ( ležište ), orijentiranog sa smjerom žiroteodolita, vrši se na skali koja je povezana sa teodolinom. Kada se posmatra pomoću žiroteodolita, sva mjerenja se odnose na liniju viska na tački posmatranja i na ravninu horizonta. Stoga je azimut određen žiroskopski identičan astronomskom azimutu. Obično, iz dizajnerskih razloga, uređaj za očitavanje duž horizontalnog kruga je postavljen pod određenim uglom u odnosu na os rotacije rotora žiroskopa. [7]

Žiro stanica

U suštini, isti žiroteodolit sa Foucaultovim žirokompasom na bazi elektronske totalne stanice.

Electronic

tipičan savremeni elektronski teodolit Nikon DTM-520

U modernim elektronskim teodolitima, horizontalni i vertikalni krugovi se obično očitavaju pomoću enkodera ( senzora ugla ). Oni generišu signale koji ukazuju na visinu i azimut teleskopa, koji se prenose mikroprocesoru. CCD senzori su dodani u fokalnu ravan teleskopa, omogućavajući automatsko nišanjenje i automatsko mjerenje preostalog pomaka mete. Sve ovo je implementirano u ugrađeni softver procesora.

Mnogi moderni teodoliti opremljeni su integriranim elektro-optičkim uređajima za mjerenje udaljenosti, obično baziranim na infracrvenim laserima. Omogućava vam da izmjerite pune trodimenzionalne vektore u jednom koraku u polarnim koordinatama koje je odredio uređaj, koje se zatim transformišu u već postojeći koordinatni sistem na teritoriji koristeći niz kontrolnih tačaka. Ova tehnika se naziva resekciono rješenje i široko se koristi u kartografskom snimanju.

Ovi instrumenti su “pametni” teodoliti, koji se nazivaju samoregistrirajuće totalne stanice ili, uobičajeno rečeno, “totalne stanice”, i izvode sva potrebna izračunavanja uglova i udaljenosti, a rezultati ili neobrađeni podaci se preuzimaju na eksterne procesore kao što su otporni laptopovi, PDA uređaji ili programabilni kalkulatori [8] .

Taheometar

Vrsta elektronskog teodolita, opremljenog elektronskim uređajem za izračunavanje i pohranjivanje koordinata tačaka na tlu i laserskim daljinomjerom . В отличие от оптического неповторительного, полностью исключает ошибки снятия и записи отсчёта благодаря микропроцессору , выполняющему автоматические расчёты. Электронный теодолит позволяет работать в тёмное время суток.

Тотал станция (Total station)

Электронный тахеометр или оптический теодолит, оснащённый дополнительными устройствами (дальномер, GPS-приемник, контроллер (процессор и/или клавиатура)), отдельно вынесенными за основной корпус инструмента.

Примечания

  1. Измерение расстояния нитяным дальномером (недоступная ссылка) . edu.dvgups.ru. Дата обращения: 26 мая 2016. Архивировано 1 мая 2016 года.
  2. Анопин В. Н. Геодения: Учебно-методическое пособие. — 1.— Волгоград : ВолгГТУ, 2017. — С. 8, 9, 46-48. — 126 с. — ISBN 978-5-9948-2516-7 .
  3. Кузнецов П. Н. Геодезия. Часть 1: Учебник для вузов. — М.: Картгеоцентр — Геодеиздат, 2002. — 341 с.: ил. ISBN 5-86066-049-9
  4. ГОСТ 10529-96 «Теодолиты. Общие технические условия»
  5. 1 2 3 4 5 Теодолиты — Музей ООО "ГЕОСТРОЙИЗЫСКАНИЯ"
  6. ГОСТ 21830-76. Приборы геодезические. Термины и определения П.3
  7. гиротеодолит в БСЭ
  8. Paiva, Joseph V. The End of An Era - On the genesis, life and death of the HP 48 . Point of Beginning (PoB) . BNP Media (1 октября 2004). Дата обращения: 20 октября 2015.

См. также

Ссылки